電動機的維護與保養(yǎng)畢業(yè)論文

1、摘 要:近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應用。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器的迅速，更需要大量的中小功率電動機。由于這種電動機的發(fā)展及廣泛的應用，它的使用、保養(yǎng)和維護工作也越來越重要。本文主要介紹了電動機技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、電動機的運行維護。關(guān)鍵詞：技術(shù)現(xiàn)狀 工作原理 運行維護目 錄1引言31.1論文中心思想41.2三相異步電機的概念41.2.1電機組的結(jié)構(gòu)41.2.2簡述三相異步電機的工作原理52 電動機保護及其裝置62.1安裝在電動機內(nèi)部的保護裝置62.2安裝在電動機外部的保護裝置72.2.1過載熱

2、保護及裝置72.2.2過載電流保護及裝置72.2.3漏電保護及裝置72.2.4短路保護及裝置72.2.5缺相保護及裝置82.2.6欠壓保護及裝置82.2.7失壓保護及裝置93電動機的運行維護93.1電動機啟動前的準備93.2電動機運行中的監(jiān)視103.3 電動機運行中的注意事項113.4檢修方法124 三相異步電動機日常保養(yǎng)方法125結(jié)語13參考文獻14 三相異步電動機的維護與保養(yǎng)1引言 在昆侖機電實習的兩個月的日子里，日常電機生產(chǎn)維修維護工作中，以及平時與工人師傅們的指導與交流，使我認識到許多時候電機的損傷在正確的操作與維護中是可以有效避免的。電機作為一切機床、機器的核心動力器件，它的正常工作

3、與否，直接關(guān)系到機器的運行與效率。為了確保機器的正常運行，保證生產(chǎn)效率，避免資源浪費，我們需要有一套系統(tǒng)的電機維護與保養(yǎng)的方法。在這些方法的指導下，正確合理的做到邊使用邊維護，以求達到維護電機，延長其使用壽命的目的。1.1論文中心思想三相異步電機的維護與保養(yǎng)主要可以分為對安裝在電動機內(nèi)部的保護以及安裝在電動機外部部分的保護。以下便是基于這兩個部分的維護與保養(yǎng)展開論述的。為了能夠較為全面的對電機的整體進行維護與保養(yǎng)，我認真的觀察學習了三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與原理，與師傅們討論交流吸取他們的良好經(jīng)驗，查閱材料整合了所學的知識，并積極在日常工作中實踐歸納總結(jié)。從過載保護，短路保護，溫度保護、欠壓、失壓

4、保護，漏電保護等多方面考慮了三相異步電機的維護與保養(yǎng)。1.2三相異步電機的概念三相異步電機是靠同時接入380V三相交流電源（相位差120度）供電的一類電動機，由于三相異步電機的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速成旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，所以叫三相異步電機。三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。1.2.1電機組的結(jié)構(gòu)電機的機組結(jié)構(gòu)主要由磁路部分，電路部分以及機械三部組成，如圖。磁路又是由定子鐵心和

5、轉(zhuǎn)子鐵心構(gòu)成的。 定子鐵心是由0.35mm0.5mm厚表面涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓而成，減少了由于交變磁通通過而引起的鐵心渦流損耗。鐵心內(nèi)圓有均勻分布的槽口，用來嵌放定子繞圈用的。轉(zhuǎn)子鐵心用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，作用和定子鐵心相同，一方面作為電動機磁路的一部分，一方面用來安放轉(zhuǎn)子繞組。電路部分是由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成的。定子繞組三相繞組由三個彼此獨立的繞組組成，且每個繞組又由若干線圈連接而成。線圈由絕緣銅導線或絕緣鋁導線繞制。機械部分主要是機座、端子、軸和軸承等組成。 圖1-11.2.2簡述三相異步電機的工作原理這是一臺三相籠型異步電動機工作原理的示意圖。定子鐵心里嵌放著

6、對稱的三相繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2。轉(zhuǎn)子槽內(nèi)放有導條，導條兩端用短路環(huán)短接起來，形成一個籠型的閉合繞組。當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導體開始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。由于轉(zhuǎn)子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。

7、 三相異步電動機轉(zhuǎn)動的基本工作原理是：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。 2 電動機保護及其裝置根據(jù)保護裝置的裝設(shè)部位分為兩大類：1.安裝在電動機內(nèi)部的保護裝置；2.安裝在電動機外部的各種保護裝置。2.1安裝在電動機內(nèi)部的保護裝置1.溫度保護及裝置。（1）雙金屬盤式溫度保護器。這種溫度保護器通常裝在電動機端蓋上，其體積和觸頭的電流容量一

8、般都較大，外殼用酚醛塑料制成。雙金屬盤式溫度保護器不但對溫度敏感，而且對電流也敏感，因此它具有更全面的保護功能。（2）嵌入式溫度保護器。這種溫度保護器通常裝在電動機繞組中、繞組表面或繞組端面上，與電動機繞組一起進行浸漬處理。嵌入式溫度保護器具有體積小、靈敏度高、可靠性好等優(yōu)點，常用于各類小容量電動機的直接保護。（3）熱斷式溫度保護器。這種溫度保護器是一次性動作的熱保護器。由于感溫材料融化后不能復原，所以這種保護器只能一次性使用，它通常裝在電動機的外殼上。（4）正溫度系數(shù)熱敏電阻式溫度保護器。這類溫度保護器是一種對溫度敏感的新型半導體元件（簡稱PTC），即通稱的熱敏電阻。為準確反應電動機繞組的溫

9、度，通常在電動機制造時將其埋設(shè)在定子繞組中，導線綁扎后有電動機接線盒引出。此外，熱敏電阻也可用于檢測電動機斷相溫度信號，實現(xiàn)斷相保護。2.2安裝在電動機外部的保護裝置2.2.1過載熱保護及裝置通常，交流電動機的故障主要是定子繞組損壞造成的。這些繞組的損壞大多是電動機過載引起的。電動機過載運行時，會出現(xiàn)電流增加，繞組過熱現(xiàn)象。如果時間過長，就會損壞絕緣。過載熱保護裝置的功能就是在電動機過載情況下，及時切斷電源，限制電動機過熱時間，防止絕緣損壞。其保護原理是通過熱效應元件對電動機過載時增大的電流靈敏反應而發(fā)生動作，以斷開電路。常用的有雙金屬片熱繼電器和空氣斷路器。其中熱繼電器純屬過載熱保護裝置，只

10、起過載熱保護，對短路、欠電壓等不具備保護功能；空氣斷路器的保護功能較多，可同時起電流過載熱保護、短路保護、欠電壓保護等多種功能。2.2.2過載電流保護及裝置（1）用于小電流過載保護時，造成電動機不能充分發(fā)揮其過載能力。這是因為，感應式繼電器的動作電流最長延遲時間只有60s，而實際上電動機在過載20%的情況下至少能完全運行20min。（2）過載電流保護裝置與電動機之間無直接的熱聯(lián)系，當造成絕緣損壞的主要危險過熱不是由電流過大所引起的，而是由通風不良、機械損耗增大等原因引起的，過載電流保護無效。2.2.3漏電保護及裝置當人體可能觸及的電動機漏電時，保護裝置以人體接觸的安全電壓值或流過人體的安全電流

11、值為基準，自動及時切斷電源，以保護人身安全，這種保護稱為電動機的漏電保護。在中性點直接接地的低壓電網(wǎng)中，為提高接地保護的保護效果，可在電動機的電源側(cè)裝設(shè)漏電開關(guān)（漏電保護器）。當電動機發(fā)生碰殼故障時，漏電開關(guān)立即動作，切斷電源，從而殼防止人身觸電。2.2.4短路保護及裝置（1）對于單臺電動機，熔體的額定電流（IRe）應大于或等于電動機額定電流（In）的1.5-2.5倍，即IRe(1.5-2.5)In。電動機輕載起動時間較短時，系數(shù)可取1.5；帶負載起動、起動時間較長或起動頻繁時，系數(shù)可取2.5.（2）對于多臺電動機，熔體的額定電流（IRe）應大于或等于最大一臺電動機額定電流（In,max）的1

12、.5-2.5倍加上同時使用的其他電動機額定電流之和（In），即IRe(1.5-2.5)In,max+In。（3）熔斷器的額定電壓和額定電流不應小于線路的額定電壓和所裝熔體的額定電流，熔斷器的型式隨線路要求和安裝條件而定。2.2.5缺相保護及裝置（1）利用燈光信號報警裝置或雙刀開關(guān)對三相異步電動機進行缺相保護。由于三相異步電動機的缺相運行大多是一相熔斷器熔斷造成的，所以在條件簡陋而又有值班人員經(jīng)常值班的場合，給每一項熔斷器并聯(lián)一只小紅色燈泡，就可及時發(fā)現(xiàn)一相斷線故障。這種方法只能反映熔斷器熔斷所引起的缺相運行，而不能反映其他原因造成的斷相故障。此外，由于燈泡只能給出故障信號，不能產(chǎn)生保護動作，所

13、以值班人員必須經(jīng)常注意監(jiān)視。（2）利用欠電流繼電器對三相異步電動機進行缺相保護。在電動機的每相線路中個串聯(lián)一個欠電流繼電器，分別流過三相線電流。當電動機正常運行時，三個繼電器的常開觸點全部接通。當某相發(fā)生斷線故障時，串聯(lián)在該相的欠電流繼電器就因失電而動作，斷開接觸器的線圈電路，電動機脫離電源，于是電動機停轉(zhuǎn)。這種保護方案具有動作準確、可靠的優(yōu)點，其缺點是繼電器線圈長期通過電動機的工作電流，而且當電動機容量較大時，還需要配用電流互感器，因而費用較高。但對一些重要的生產(chǎn)機械或科研設(shè)備來說，采用欠電流繼電器來保護電動機，還是很適宜的。 （3）帶缺相保護裝置的熱繼電器。其結(jié)構(gòu)特點是在普通熱繼電器結(jié)構(gòu)的

14、基礎(chǔ)上增加了一個差動機構(gòu)，該繼電器即可對三相均衡過載起保護作用，又可對缺相運行起保護作用。2.2.6欠壓保護及裝置電動機的轉(zhuǎn)矩、定子電流與電壓有著密切關(guān)系。當電源電壓上下波動時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩和定子電流相應發(fā)生變化。與過電壓相比，電動機欠電壓運行的危害更大，電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比地減少，導致電動機的轉(zhuǎn)速下降，溫升增高，嚴重時導致電動機悶車。通常，500V以下低壓電動機多采用空氣斷路器作為欠壓保護裝置。當電壓低于某一整定值時，空氣斷路器的欠壓脫扣器便動作，使電動機的主電路斷開。此外，也可采用接觸器自鎖控制線路來避免電動機欠壓運行當線路電壓下降到一定值（一般為額定電壓的85%左右）時，接觸器線

15、圈的兩端電壓也同樣下降到該值，從而使接觸器線圈的磁通減弱，產(chǎn)生的電磁引力減少。當電磁吸力減少到小于反作用彈簧的拉力時，動鐵芯被迫釋放，帶動著主觸頭、自鎖觸頭同時斷開，自動切斷主電路和控制短路，于是電動機失電停轉(zhuǎn)，從而達到欠壓保護的目的。2.2.7失壓保護及裝置當電網(wǎng)由于某種原因而突然停電時，電源電壓下降為零，電動機停轉(zhuǎn)，生產(chǎn)機械也隨之停轉(zhuǎn)。一般情況下，生產(chǎn)機械的操作人員不可能及時拉開電源開關(guān)。如果不采用失壓保護措施，當電網(wǎng)故障排除，電源恢復供電時，電動機便會自行運作，從而生產(chǎn)機械也隨之轉(zhuǎn)動，此時很可能造成人身和設(shè)備事故，并引起電網(wǎng)過電流和瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。因此，電動機應有失壓（零壓）保護電器。

16、在電動機的電氣控制線路中，起失壓保護作用的電器是接觸器和中間繼電器。當電網(wǎng)停電時，接觸器和中間繼電器中的電流消失，電磁吸力減小為零，動鐵芯釋放，觸頭復位，從而切斷主電路和控制短路的電源。當電網(wǎng)恢復供電時，若不重新按下起動按鈕，則電動機就不會自行起動。這樣，就達到了對電動機的失壓（零壓）保護的目的。3電動機的運行維護電動機日常運行的維護主要包括電動機啟動前的準備，啟動運行中的監(jiān)控，以及對器件的檢修等 3.1電動機啟動前的準備為了保證電動機正常安啟動全地，一般啟動前應作好下述準備：（1） 檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜啟動。（2） 啟動器是否正常，如零部件有無損壞，使

17、用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。（3） 熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無熔斷或損傷。（4） 電動機接線板上接頭有無松動或氧化。（5） 檢查傳動裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷子是否緊固等。（6） 傳動電動機轉(zhuǎn)子和負載機械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動是否靈活。（7） 檢查電動機及啟動電器外殼是否接地，接地線有無斷路，接地螺絲是否松動、脫落等。（8） 搬開電動機周圍的雜物并清除機座表面灰塵、油垢等。（9） 檢查負載機械是否妥善地作好了啟動準備。（10） 對正常運行中的繞線式電動機，應經(jīng)常觀察電動機滑環(huán)有無偏心擺動現(xiàn)象；觀察滑環(huán)的火花是否發(fā)生異?，F(xiàn)象?；h(huán)上碳

18、刷是否要更換。 啟動時注意的問題（1） 接通電源后，如果電動機不轉(zhuǎn)，應立即切斷電源，絕不能遲疑等待，更不能帶電檢查電動機發(fā)故障，否則將會燒毀電動機和發(fā)生危險。（2） 啟動時應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示，若有異常現(xiàn)象，應立即斷電檢查，待故障排除后，載行啟動。（3） 利用手動補償器或手動星三角啟動器啟動電動機時，特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動位置，待電動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再拉到運轉(zhuǎn)位置，防止誤操作造成設(shè)備和人身事故。（4） 同一線路上的電動機不應同時啟動，一般應由大到小逐臺啟動以免多太電動機同時啟動，線路上電流太大。電壓降低過多，造成電動機

19、啟動困難引起線路故障或使開關(guān)設(shè)備跳閘。（5） 啟動時，若電動機的旋轉(zhuǎn)方向反了，應立即切斷電源，將三相電源線中的任意兩相互換一下位置，即可改變電動機轉(zhuǎn)向。3.2電動機運行中的監(jiān)視電動機在運行時，值班工作人員可以通過儀表和感覺器官監(jiān)視其運行情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。師傅告訴我們這是在工作中最為有效的維護電機的方式。它包括（1）監(jiān)視電動機的溫度電動機正常運行時會發(fā)熱，使電動機溫度升高，但不應超出允許的限度。如果電動機負載過大，使用環(huán)境溫度過高，通風不暢或運行中發(fā)生故障，就會使其溫度超出允許限度，導致繞組過熱燒毀，因此電動機溫度的高低是反映電動機運行的主要標志，在運行中經(jīng)常檢查。判

20、斷電動機是否過熱，可以用以下方法憑手的感覺，如果以手接觸外殼，沒有燙手的感覺，說明電動機溫度正常，如果手放上去燙得馬上縮回來，說明電動機已經(jīng)過熱、在電動機外殼上滴23滴水，如果只冒熱氣沒有聲音，則說明電動機沒有過熱，如果水滴急劇汽化同時伴有"咝咝"聲，說明電動機已經(jīng)過熱、判別電動機是否過熱的準確方法還是用溫度計測量。發(fā)現(xiàn)電動機過熱應該立即停車檢查，等查明原因，排除故障后再行使用。（2）監(jiān)視電動機的電流，一般容量較大的電動機應裝設(shè)電流表，隨時對其電流進行監(jiān)視。若電流大小或三相電流不平衡超過了允許值。應立即停車檢查。容量較小的電動機一般不裝電流表，但也經(jīng)常用鉗形表測量。（3）監(jiān)

21、視電動機的電壓電動機的電源上最好裝設(shè)一只電壓表和轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便對其三相電源、壓進行監(jiān)視。電動機的電源電壓過高、過低或三相電壓不平衡，特別是三相電源缺相，都會帶來不良后果。如發(fā)現(xiàn)這種情況應立即停車，待查明原因，排除故障后再使用。 3.3 電動機運行中的注意事項注意電動機的振動、響聲和氣味電動機正常運行時，應平穩(wěn)、輕快、無異常氣味和響聲。若發(fā)生劇烈振動，噪音和焦臭氣味，應停車進行檢查修理。注意傳動裝置的檢查電動機運行時要隨時注意查看皮帶輪或聯(lián)軸器有無松動，傳動皮帶是否有過緊、過松的現(xiàn)象等，如果有，應停車上緊或進行調(diào)整。注意軸承的工作情況電動機運行中應注意軸承聲響和發(fā)熱情況。若軸承聲音不正常或過熱，

22、應檢查潤滑情況是否良好和有無磨損。注意交流電動機的滑環(huán)或直流電動機的換向器火花電動機運行中，電刷與換向器或滑環(huán)之間難免出現(xiàn)火花。如果所發(fā)生的火花大于某一規(guī)定限度，尤其是出現(xiàn)放電性的紅色電弧火花時，將產(chǎn)生破壞作用，必須及時加以糾正。3.4檢修方法檢修方法主要是根據(jù)工人師傅們的經(jīng)驗而總結(jié)出來的，主要的檢修方法可以分為4種，他們分別是滾珠法南針法萬用表電壓法電動機轉(zhuǎn)向法。(1)滾珠法。 如滾珠沿定子內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)滾動,說明正確,否則繞組有接錯現(xiàn)象。(2)指南針法。如果繞組沒有接錯,則在一相繞組中,指南針經(jīng)過相鄰的極(相)組時,所指的極性應相反,在三相繞組中相鄰的不同相的極(相)組也相反；如極性方向不

23、變時,說明有一極(相)組反接；若指向不定,則相組內(nèi)有反接的線圈。(3)萬用表電壓法。按接線圖,如果兩次測量電壓表均無指示,或一次有讀數(shù)、一次沒有讀數(shù),說明繞組有接反處。(4)常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動機轉(zhuǎn)向法等。 4 三相異步電動機日常保養(yǎng)方法連續(xù)運轉(zhuǎn)的三相異步電動機，為了其正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運行過程中注意監(jiān)視和維護外還應進行定期檢查和保養(yǎng)。間隔時間可根據(jù)電動機的類型、使用環(huán)境決定。日常保養(yǎng)內(nèi)容：外觀檢查，風扇是否工作正常，是否有異常振動，聯(lián)軸器連接是否可靠，底座固定是否緊固，軸承工作是否正常(聽聲音），溫度是否正常（紅外測溫儀），定期檢查電線接頭和開關(guān)觸點，工作電

24、流是否正常（鉗型電流表），另外繞線式電機還須檢查碳刷和滑環(huán)。觸摸溫度是否正常，看油位是否標準等。（1） 及時清除電動機機座外部的灰塵、油泥，如使用環(huán)境灰塵較多，最好每天清掃一次。（2） 經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動或燒傷。（3） 定期測量電動機的絕緣電阻，若使用環(huán)境比較潮濕更應經(jīng)常測量。（4） 定期用煤油清洗軸承并更換新油（一般半年更換一次），換油時不應上滿，一般占油腔的1/21/3，否則，容易發(fā)熱或甩出，油要從一面加人，可以把沒有清洗干凈的雜質(zhì)，從另一面擠出來。（5） 定期檢查啟動設(shè)備，看觸頭和接線有無燒傷，氧化，接觸是否良好等。（6） 絕緣情況的檢查。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異，所

25、以保持電動機繞組的干燥是非常重要的。電動機工作環(huán)境潮濕、工作間有腐蝕性氣體等因素的存在，都會破壞電動機的絕緣。最常見的是繞組接地故障即絕緣損壞，使帶電部分與機殼等不應帶電的金屬部分相碰，發(fā)生這種故障，不僅影響電動機正常工作。還會危及人身安全。所以電動機在使用中，應經(jīng)常檢查絕緣電阻，還要注意查看電動機機殼接地是否可靠。（7） 除了按上述幾項內(nèi)容對電動機定期維護外，運行一年后要大修一次。大修的目的在于，對電動機進行一次徹底、全面的檢查、維護，增補電動機缺少、磨損的元件，徹底清除電動機內(nèi)外的灰塵、污物，檢查絕緣情況，清洗軸承并檢查其磨損情況。（8）軸電流的防范 針對軸電流形成的根本原因，正常情況下，轉(zhuǎn)軸與軸承間有潤滑油膜存，起到絕緣作用。對于較低軸電壓，這層潤滑油膜仍能保護其絕緣性能，不會產(chǎn)生軸電流.加到一定數(shù)值時，尤其電動機啟動時，軸承內(nèi)潤滑油膜還未